KR100723383B1 - Field emission type backlight unit - Google Patents
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Abstract
전계방출형 백라이트 유닛이 개시된다. 개시된 전계방출형 백라이트 유닛은 서로 이격되어 대향되게 배치되는 상부기판 및 하부기판; 상부기판의 하면에 형성되는 애노드전극; 애노드전극의 하면에 형성되는 형광체층; 하부기판의 상면에 서로 교대로 형성되는 다수의 캐소드전극 및 게이트전극; 및 캐소드전극 상에 형성되는 에미터;를 구비하고, 게이트전극은 하부기판의 상면에 형성되는 도전성 물질로 이루어진 제1 게이트전극 및 제1 게이트전극의 상면에 제1 게이트전극보다 두꺼운 두께로 형성되는 제2 게이트전극을 포함한다.A field emission type backlight unit is disclosed. The disclosed field emission backlight unit includes an upper substrate and a lower substrate spaced apart from each other; An anode electrode formed on the lower surface of the upper substrate; A phosphor layer formed on the bottom surface of the anode electrode; A plurality of cathode electrodes and gate electrodes alternately formed on the upper surface of the lower substrate; And an emitter formed on the cathode electrode, wherein the gate electrode is formed to have a thickness greater than that of the first gate electrode on the first gate electrode and the first gate electrode made of a conductive material formed on the upper surface of the lower substrate. It includes a second gate electrode.
Description
도 1은 종래 전계방출형 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional field emission backlight unit.
도 2는 도 1에 도시된 전계방출형 백라이트 유닛에서 캐소드전극 및 게이트전극이 형성된 하부기판을 도시한 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a lower substrate on which a cathode electrode and a gate electrode are formed in the field emission type backlight unit of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전계방출형 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of a field emission backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 전계방출형 백라이트 유닛에서 캐소드전극 및 게이트전극이 형성된 하부기판을 도시한 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a lower substrate on which a cathode electrode and a gate electrode are formed in the field emission type backlight unit of FIG. 3.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계방출형 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다.5 is a schematic cross-sectional view of a field emission backlight unit according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전계방출형 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다. 6 is a schematic cross-sectional view of a field emission backlight unit according to another exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110,210,310... 하부기판 112,212,312... 캐소드 전극110,210,310 ... lower substrate 112,212,312 ... cathode electrode
115,215,315... 게이트전극 115a,215a... 제1 게이트전극115,215,315
115b,215b... 제2 게이트전극 117,217,317... 에미터115b, 215b ... Second gate electrode 117,217,317 ... emitter
120,220,320... 상부기판 122,222,322... 애노드 전극120,220,320 ... Upper substrate 122,222,322 ... Anode electrode
124,224,324... 형광체층124,224,324 ... phosphor layer
본 발명은 전계방출형 백라이트 유닛에 관한 것으로, 상세하게는 발광 효율(luminous efficiency)을 향상시킬 수 있는 전계방출형 백라이트 유닛에 관한 것이다. The present invention relates to a field emission type backlight unit, and more particularly, to a field emission type backlight unit that can improve luminous efficiency.
통상적으로 평판 표시장치(flat panel display)는 크게 발광형 표시장치와 수광형 표시장치로 분류될 수 있다. 발광형 표시장치로는 음극선관(CRT; Cathode Ray Tube), 플라즈마 표시장치(PDP; Plasma Display Panel) 및 전계방출 표시장치(FED; Field Emission Display) 등이 있으며, 수광형 표시장치로는 으로는 액정 표시장치(LCD; Liquid Crystal Display)가 있다. 액정 표시장치는 무게가 가볍고 소비전력이 적은 장점을 가지고 있으나, 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고, 외부로부터 빛이 입사되어 화상을 형성하는 수광형 표시장치이므로, 어두운 곳에서는 화상을 관찰할 수 없는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 액정 표시장치의 배면에는 백라이트 유닛(backlight unit)이 설치된다. In general, a flat panel display may be largely classified into a light emitting display device and a light receiving display device. The light emitting display device includes a cathode ray tube (CRT), a plasma display panel (PDP), and a field emission display (FED). There is a liquid crystal display (LCD). The liquid crystal display has the advantages of light weight and low power consumption. However, since the LCD itself does not emit light to form an image, and the light is incident on the outside, the liquid crystal display device forms an image. There is no problem. In order to solve this problem, a backlight unit is provided on the back of the liquid crystal display.
종래 백라이트 유닛으로는 선광원으로서 냉음극 형광램프(CCFL; Cold Cathode Fluorescent Lamp)와, 점광원으로서 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)가 주로 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 백라이트 유닛은 일반적으로 그 구성이 복잡하여 제조 비용이 높고, 광원이 측면에 있어서 광의 반사와 투과에 따른 전력 소모가 큰 단점이 있다. 특히, 액정 표시장치가 대형화 할수록 휘도의 균일성을 확보하기 힘든 문제점이 있다.Conventionally, a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) as a light source and a light emitting diode (LED) as a point light source have been mainly used as a backlight unit. However, such a backlight unit generally has a disadvantage in that its construction is complicated and high in manufacturing cost, and the light source has a large power consumption due to reflection and transmission of light at the side. In particular, as the liquid crystal display becomes larger, it is difficult to secure uniformity of luminance.
이에 따라, 최근에는 상기한 문제점을 해소하기 위하여 평면발광 구조를 가진 전계방출형(field emission type) 백라이트 유닛이 개발되고 있다. 이러한 전계방출형 백라이트 유닛은 기존의 냉음극 형광램프 등을 이용한 백라이트 유닛에 비해 전력 소모가 적고, 또한 넓은 범위의 발광 영역에서도 비교적 균일한 휘도를 나타내는 장점이 있다. 한편, 상기와 같은 전계방출형 백라이트 유닛은 조명으로도 사용될 수 있다. Accordingly, in recent years, a field emission type backlight unit having a planar light emitting structure has been developed to solve the above problems. The field emission type backlight unit consumes less power than a conventional backlight unit using a cold cathode fluorescent lamp, and has a relatively uniform luminance even in a wide range of light emitting regions. On the other hand, the field emission backlight unit as described above may be used as an illumination.
도 1은 종래 전계방출형 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다. 그리고, 도 2는 캐소드전극 및 게이트전극이 형성된 하부기판을 도시한 사시도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional field emission backlight unit. 2 is a perspective view illustrating a lower substrate on which a cathode electrode and a gate electrode are formed.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상부기판(20)과 하부기판(10)이 소정간격 이격되어 서로 대향되게 배치되어 있다. 상부기판(20)의 하면에는 애노드전극(22)이 형성되어 있으며, 상기 애노드전극(22)의 하면에는 형광체층(24)이 형성되어 있다. 상기 하부기판(10)의 상면에는 서로 평행하게 배열되는 다수의 캐소드전극(12) 및 다수의 게이트전극(15)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 캐소드전극들(12) 및 게이트전극들(15)은 동일 평면상에서 교대로 형성되어 있다. 그리고, 캐소드전극들(12) 및 게이트전극들(15)은 대략 1000Å~3000Å 정도 두께의 박막(thin film)으로 형성된다. 상기 캐소드전극들(12)의 양측 가장자리에는 전자방출물질, 예컨대 탄소나노튜브(CNT; Carbon Nanotubes)로 이루어진 다수의 에미터(emitter,17)가 마련되어 있다. 한편, 도면에는 도시되어 있지 않지만 상기 상부기판(20)과 하부기판(10) 사 이에는 상부기판(20)과 하부기판(10) 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 다수의 스페이서(spacer)가 마련되어 있다. 상기와 같은 구조에서, 캐소드전극(12)과 게이트전극(15) 사이에 전압이 인가됨에 따라 캐소드전극(12) 상에 마련된 에미터(17)로부터 전자들이 방출되고, 이렇게 방출된 전자들은 애노드전극(22)에 인가된 전압에 의하여 가속되어 형광체층(24)을 여기시킴으로서 가시광을 방출시킨다. 1 and 2, the upper substrate 20 and the
그러나, 상기한 종래 전계방출형 백라이트 유닛에서는, 캐소드전극들(12)과 게이트전극들(15)이 동일 평면 상에서 박막으로 형성되어 있기 때문에, 상기 캐소드전극들(12) 상에 형성된 에미터들(17)의 주위에 형성되는 전계(electric field)는 게이트전극(15)에 인가되는 전압 뿐만 아니라 애노드전극(22)에 인가되는 전압에 의하여도 크게 영향을 받게 된다. 따라서, 형광체층(24)의 효율을 최대로 달성하기 위하여 애노드전극(22)에 높은 전압을 인가하게 되면, 에미터들(17)의 주위에 형성되는 전계는 애노드전극(22)에 인가되는 전압의 영향을 받아 과도한 전자들이 에미터들(17)로부터 방출된다. 그 결과, 애노드전극(22)에 흐르는 전류가 증가하게 되며, 이는 백라이트 유닛의 발광효율을 떨어뜨리는 요인이 된다. However, in the above-described conventional field emission type backlight unit, since the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 하부기판 상에 형성된 전극들의 구조를 개선함으로써 발광 효율을 향상시킬 수 있는 전계방출형 백라이트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a field emission type backlight unit that can improve the luminous efficiency by improving the structure of the electrodes formed on the lower substrate.
상기한 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,
본 발명의 구현예에 따른 전계방출형 백라이트 유닛은,The field emission type backlight unit according to the embodiment of the present invention,
서로 이격되어 대향되게 배치되는 상부기판 및 하부기판;An upper substrate and a lower substrate spaced apart from each other;
상기 상부기판의 하면에 형성되는 애노드전극;An anode formed on the bottom surface of the upper substrate;
상기 애노드전극의 하면에 형성되는 형광체층;A phosphor layer formed on the bottom surface of the anode electrode;
상기 하부기판의 상면에 서로 교대로 형성되는 다수의 캐소드전극 및 게이트전극; 및A plurality of cathode electrodes and gate electrodes alternately formed on the upper surface of the lower substrate; And
상기 캐소드전극 상에 형성되는 에미터;를 구비하고,An emitter formed on the cathode electrode;
상기 게이트전극은 상기 하부기판의 상면에 형성되는 도전성 물질로 이루어진 제1 게이트전극 및 상기 제1 게이트전극의 상면에 상기 제1 게이트전극보다 두꺼운 두께로 형성되는 제2 게이트전극을 포함한다. The gate electrode includes a first gate electrode made of a conductive material formed on an upper surface of the lower substrate, and a second gate electrode formed thicker than the first gate electrode on an upper surface of the first gate electrode.
여기서, 상기 제1 게이트전극은 1000Å~3000Å 두께의 박막으로 형성되고, 상기 제2 게이트전극은 0.3㎛~50㎛ 두께의 후막으로 형성되는 것이 바람직하다.Here, the first gate electrode may be formed of a thin film having a thickness of 1000 Å to 3000 Å, and the second gate electrode may be formed of a thick film having a thickness of 0.3 μm to 50 μm.
상기 제2 게이트전극은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제2 게이트전극은 침상형 입자들로 이루어진 도전성 페이스트(paste)로 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 상기 제1 및 제2 게이트전극은 일체로 형성될 수도 있다.The second gate electrode may be made of a conductive material. In this case, it is preferable that the second gate electrode is made of a conductive paste made of acicular particles. The first and second gate electrodes may be integrally formed.
상기 제2 게이트전극은 비도전성 물질로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 상기 제2 게이트전극은 침상형 입자들로 이루어진 비도전성 페이스트로 이루어지는 것이 바람직하다.The second gate electrode may be made of a non-conductive material. In this case, the second gate electrode is preferably made of a non-conductive paste made of acicular particles.
상기 에미터는 상기 캐소드전극의 양측 가장자리에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 에미터는 탄소나노튜브(CNT)로 이루어질 수 있다. The emitter is preferably formed at both edges of the cathode electrode, the emitter may be made of carbon nanotubes (CNT).
상기 상부기판과 하부기판 사이에는 상기 상부기판과 하부기판 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 다수의 스페이서가 마련되는 것이 바람직하다.Preferably, a plurality of spacers are provided between the upper substrate and the lower substrate to maintain a constant gap between the upper substrate and the lower substrate.
본 발명의 다른 구현예에 따른 전계방출형 백라이트 유닛은,Field emission type backlight unit according to another embodiment of the present invention,
서로 이격되어 대향되게 배치되는 상부기판 및 하부기판;An upper substrate and a lower substrate spaced apart from each other;
상기 상부기판의 하면에 형성되는 애노드전극;An anode formed on the bottom surface of the upper substrate;
상기 애노드전극의 하면에 형성되는 형광체층;A phosphor layer formed on the bottom surface of the anode electrode;
상기 하부기판의 상면에 서로 교대로 형성되는 다수의 캐소드전극 및 게이트전극; 및A plurality of cathode electrodes and gate electrodes alternately formed on the upper surface of the lower substrate; And
상기 캐소드전극 상에 형성되는 에미터;를 구비하고,An emitter formed on the cathode electrode;
상기 게이트전극은 상기 하부기판의 상면에 형성되는 도전성 물질로 이루어진 제1 게이트전극 및 상기 제1 게이트전극의 상면에 상기 제1 게이트전극보다 두꺼운 두께로 형성되는 제2 게이트전극을 포함하고, 상기 캐소드전극은 상기 하부기판의 상면에 형성되는 도전성 물질로 이루어진 제1 캐소드전극 및 상기 제1 캐소드전극의 상면에 상기 제1 캐소드전극보다 두꺼운 두께로 형성되는 제2 캐소드전극을 포함한다.The gate electrode includes a first gate electrode made of a conductive material formed on an upper surface of the lower substrate, and a second gate electrode formed on the upper surface of the first gate electrode to have a thickness greater than that of the first gate electrode. The electrode includes a first cathode electrode made of a conductive material formed on an upper surface of the lower substrate, and a second cathode electrode formed on the upper surface of the first cathode electrode to a thickness thicker than that of the first cathode electrode.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 전계방출형 백라이트 유닛은,Field emission type backlight unit according to another embodiment of the present invention,
서로 이격되어 대향되게 배치되는 상부기판 및 하부기판;An upper substrate and a lower substrate spaced apart from each other;
상기 상부기판의 하면에 형성되는 애노드전극;An anode formed on the bottom surface of the upper substrate;
상기 애노드전극의 하면에 형성되는 형광체층;A phosphor layer formed on the bottom surface of the anode electrode;
상기 하부기판의 상면에 서로 교대로 형성되는 다수의 캐소드전극 및 게이트 전극; 및A plurality of cathode electrodes and gate electrodes alternately formed on the upper surface of the lower substrate; And
상기 캐소드전극 상에 형성되는 에미터;를 구비하고,An emitter formed on the cathode electrode;
상기 캐소드전극은 상기 하부기판의 상면에 형성되는 도전성 물질로 이루어진 제1 캐소드전극 및 상기 제1 캐소드전극의 상면에 상기 제1 캐소드전극보다 두꺼운 두께로 형성되는 제2 캐소드전극을 포함한다. The cathode electrode includes a first cathode electrode made of a conductive material formed on an upper surface of the lower substrate, and a second cathode electrode formed on the upper surface of the first cathode electrode to a thickness thicker than that of the first cathode electrode.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전계방출형 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다. 그리고, 도 4는 캐소드전극 및 게이트전극이 형성된 하부기판을 도시한 사시도이다. 3 is a schematic cross-sectional view of a field emission backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention. 4 is a perspective view illustrating a lower substrate on which a cathode electrode and a gate electrode are formed.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상부기판(120)과 하부기판(110)이 소정간격 이격되어 서로 대향되게 배치되어 있다. 상기 상부기판(120) 및 하부기판(110)으로는 일반적으로 글라스 기판이 사용된다. 상기 상부기판(120)의 하면에는 애노드전극(122)이 형성되어 있으며, 상기 애노드전극(122)의 하면에는 형광체층(124)이 형성되어 있다. 상기 애노드전극(122)은 형광체층(124)으로부터 발산되는 가시광이 투과될 수 있도록 투명한 도전성 물질, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루지는 것이 바람직하다. 상기 애노드전극(122)은 상부기판(120)의 하면 전체에 박막으로 형성될 수도 있고, 상부기판(120)의 하면에 소정의 패턴, 예를 들면 스트라이프(stripe) 패턴으로 형성될 수도 있다. 상기 형광체층(124)은 상기 애노드전극(122)의 하면에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 형광물질이 각각 소정 패턴으로 도포됨 으로써 형성될 수도 있고, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 형광물질이 혼합된 상태로 상부기판(120)의 하면 전체에 도포됨으로써 형성될 수도 있다. 3 and 4, the
상기 하부기판(110)의 상면에는 다수의 캐소드전극(112) 및 게이트전극(115)이 서로 교대로 형성되어 있다. 이때, 상기 캐소드전극들(112) 및 게이트전극들(115)은 소정 패턴, 예를 들면 스트라이프 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 캐소드전극(112)은 하부기판(110)의 상면에 대략 1000Å~3000Å 두께의 박막으로 형성된다. 이러한 캐소드전극(112)은 예를 들면 은(Ag) 등과 도전성 물질로 이루어진다. On the upper surface of the
상기 게이트 전극(115)은 하부기판(110)의 상면에 형성되는 제1 게이트전극(115a)과 상기 제1 게이트전극(115a)의 상면에 제1 게이트전극(115a)보다 두꺼운 두께로 형성되는 제2 게이트전극(115b)으로 구성된다. 구체적으로, 상기 제1 게이트전극(115a)은 대략 1000Å~3000Å 두께의 박막으로 형성되고, 상기 제2 게이트전극(115b)은 대략 0.3㎛~50㎛ 두께의 후막으로 형성된다. 상기 제1 게이트전극(115a)은 하부기판(110)의 상면에 예를 들면 은(Ag) 등과 같은 도전성 물질을 증착함으로써 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 게이트전극(115b)은 도전성 물질 또는 비도전성 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 제2 게이트전극(115b)은 대략 0.3㎛~50㎛ 정도의 비교적 두꺼운 후막형태로 형성됨으로써 캐소드전극(112)과 게이트전극(115) 사이에 인가되는 전압에 의하여 에미터(117) 주변에 형성되는 전계가 애노드전극(122)에 인가되는 전압에 의하여 영향을 받지 않도록 하기 위한 것이다. 상기 제2 게이트전극(115b)은 예를 들면 은 페이스트(Ag paste) 등과 같은 도전성 페이스트로 이루어지거나 비도전성 페이스트로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 도전성 페이스트 또는 비도전성 페이스트는 베이킹(baking) 공정 후에도 높은 애스펙트 비(aspect ratio)를 가질 수 있도록 침상형 입자들로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 제2 게이트전극(115b)은 제1 게이트전극(115a)의 상면에 도전성 페이스트 또는 비도전성 페이스트를 스크린 프린팅(screen printing) 방법, 스핀 코팅(spin coating) 방법 또는 슬러리(slurry) 방법 등에 의하여 도포함으로써 형성될 수 있다. 한편, 제1 및 제2 게이트전극(115a,115b)이 모두 도전성 물질로 이루어지는 경우에는 제1 및 제2 게이트전극(115a,115b)이 일체로 형성되는 것도 가능하다. The
상기 캐소드전극(112)의 양측 가장자리에는 캐소드전극(112)과 게이트전극(115) 사이에 인가되는 전압에 의해 전자들을 방출하는 에미터(117)가 형성되어 있다. 이러한 에미터(117)는 예를 들면 탄소나노튜브(CNT;Carbon Nanotubes) 등과 같은 전자방출물질로 이루어진다. 에미터(117)가 탄소나노튜브(CNT)로 이루어지는 경우에는 비교적 낮은 구동전압에서도 원활하게 전자방출이 이루어진다는 장점이 있다. 한편, 상기 에미터(117)는 도 4에 도시된 형태 이외에 캐소드전극(112)의 양측 가장자리를 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다. 한편, 도면에는 도시되어 있지 않지만 상부기판(120)과 하부기판(110) 사이에는 상부기판(120)과 하부기판(110) 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 다수의 스페이서가 마련되어 있다.
상기와 같은 구조의 전계방출형 백라이트 유닛에서, 제1 게이트전극(115a)의 상면에 형성된 두꺼운 후막 형태의 제2 게이트전극(115b)이 애노드전극(122)에 인가되는 전압에 의하여 에미터(117) 주변에 형성되는 전계를 차폐하게 된다. 이에 따라, 캐소드전극(112)과 게이트전극(115) 사이에 인가되는 전압에 의하여 에미터 (117) 주변에 형성되는 전계는 애노드전극(122)에 인가되는 전압에 의하여 영향을 받지 않게 된다. 그러므로, 본 발명의 실시예에 따른 전계방출형 백라이트 유닛에서는 애노드전극(122)에 인가되는 전압에 따라 애노드전극(122)에 흐르는 전류는 종래 전계방출형 백라이트 유닛에서보다 줄어들게 되고, 그 결과 발광 효율이 향상될 수 있다. In the field emission type backlight unit having the above structure, the thick gate thick
시뮬레이션 실험을 통하여 도 1 및 도 2에 도시된 종래 전계방출형 백라이트 유닛과 도 3 및 도 4에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 전계방출형 백라이트 유닛에서의 애노드전극에 인가되는 전압에 따른 전류를 비교하였다. 먼저, 종래 전계방출형 백라이트 유닛에서는 애노드전극에 인가되는 전압이 각각 8kV, 10kV 이었을 때, 애노드전극에 흐르는 전류는 각각 1.53mA, 2.40mA 이었다. 다음으로, 제2 게이트전극(115b)의 두께가 20㎛인 본 발명의 실시예에 따른 전계방출형 백라이트 유닛에서는 애노드전극(122)에 인가되는 전압이 각각 8kV, 10kV 이었을 때, 애노드전극(122)에 흐르는 전류는 각각 1.18mA, 1.71mA 이었다. 그리고, 제2 게이트전극(115b)의 두께가 50㎛인 본 발명의 실시예에 따른 전계방출형 백라이트 유닛에서는 애노드전극(122)에 인가되는 전압이 각각 8kV, 10kV 이었을 때, 애노드전극(122)에 흐르는 전류는 각각 0.80mA, 1.05mA 이었다. 이상과 같은 결과들을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전계방출형 백라이트 유닛에서 애노드전극(122)에 흐르는 전류는 종래 전계방출형 백라이트 유닛에서보다 줄어들었음을 알 수 있고, 또한 본 발명의 실시예에 따른 전계방출형 백라이트 유닛에서 제2 게이트전극(115b)의 두께가 증가함에따라 애노드전극(122)에 흐르는 전류가 줄어들었음을 알 수 있다. The current according to the voltage applied to the anode electrode in the conventional field emission type backlight unit shown in Figs. 1 and 2 and the field emission type backlight unit according to the embodiment of the present invention shown in Figs. Was compared. First, in the conventional field emission type backlight unit, when the voltages applied to the anode electrodes were 8 kV and 10 kV, respectively, the currents flowing through the anode electrodes were 1.53 mA and 2.40 mA, respectively. Next, in the field emission type backlight unit according to the exemplary embodiment of the present invention, in which the thickness of the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계방출형 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다. 이하에서는 전술한 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하기로 한다.5 is a schematic cross-sectional view of a field emission backlight unit according to another exemplary embodiment of the present invention. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the above-described embodiment.
도 5를 참조하면, 상부기판(220)과 하부기판(210)이 소정간격 이격되어 서로 대향되게 배치되어 있다. 상기 상부기판(220)의 하면에는 애노드전극(222)이 형성되어 있으며, 상기 애노드전극(222)의 하면에는 형광체층(224)이 형성되어 있다.Referring to FIG. 5, the
상기 하부기판(210)의 상면에는 다수의 캐소드전극(212) 및 게이트전극(215)이 서로 교대로 형성되어 있다. 상기 게이트 전극(215)은 하부기판(210)의 상면에 형성되는 도전성 물질로 이루어지는 제1 게이트전극(215a)과 상기 제1 게이트전극(215a)의 상면에 제1 게이트전극(215a)보다 두꺼운 두께로 형성되는 제2 게이트전극(215b)으로 구성된다. 구체적으로, 상기 제1 게이트전극(215a)은 대략 1000Å~3000Å 두께의 박막으로 형성되고, 상기 제2 게이트전극(215b)은 대략 0.3㎛~50㎛ 두께의 후막으로 형성된다. 상기 제2 게이트전극(215b)은 도전성 물질 또는 비도전성 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 제2 게이트전극(215b)은 두꺼운 후막형태로 형성됨으로써 에미터(217) 주변에 형성되는 전계가 애노드전극(222)에 인가되는 전압에 의하여 영향을 받지 않도록 하기 위한 것이다. 상기 제2 게이트전극(215b)은 침상형 입자들로 구성되는 도전성 페이스트로 이루어지거나 비도전성 페이스트로 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 제1 및 제2 게이트전극(215a,215b)이 모두 도전성 물질로 이루어지는 경우에는 제1 및 제2 게이트전극(215a,215b)이 일체로 형성되는 것도 가능하다. On the upper surface of the
그리고, 상기 캐소드전극(212)은 하부기판(210)의 상면에 형성되는 도전성 물질로 이루어지는 제1 캐소드전극(212a)과 상기 제1 캐소드전극(212a)의 상면에 제1 캐소드전극(212a)보다 두꺼운 두께로 형성되는 제2 캐소드전극(212b)으로 구성된다. 구체적으로, 상기 제1 캐소드전극(212a)은 대략 1000Å~3000Å 두께의 박막으로 형성되고, 상기 제2 캐소드전극(212b)은 대략 0.3㎛~50㎛ 두께의 후막으로 형성된다. 상기 제2 캐소드전극(212b)은 도전성 물질 또는 비도전성 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 제2 캐소드전극(212b)은 두꺼운 후막형태로 형성됨으로써 제2 게이트전극(215b)과 함께 에미터(217) 주변에 형성되는 전계가 애노드전극(222)에 인가되는 전압에 의하여 영향을 받지 않도록 하기 위한 것이다. 상기 제2 캐소드전극(212b)은 침상형 입자들로 구성되는 도전성 페이스트로 이루어지거나 비도전성 페이스트로 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 제1 및 제2 캐소드전극(212a,212b)이 모두 도전성 물질로 이루어지는 경우에는 제1 및 제2 캐소드전극(212a,212b)이 일체로 형성되는 것도 가능하다.The
상기 제1 캐소드전극(212a)의 양측 가장자리에는 캐소드전극(212)과 게이트전극(215) 사이에 인가되는 전압에 의해 전자들을 방출하는 에미터(217)가 형성되어 있다. 이러한 에미터(217)는 예를 들면 탄소나노튜브(CNT) 등과 같은 전자방출물질로 이루어진다. 한편, 도면에는 도시되어 있지 않지만 상부기판(220)과 하부기판(210) 사이에는 상부기판(220)과 하부기판(210) 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 다수의 스페이서가 마련되어 있다.
상기와 같은 구조의 전계방출형 백라이트 유닛에서, 제1 게이트전극(215a)의 상면에 형성된 두꺼운 후막 형태의 제2 게이트전극(215b)과 제1 캐소드전극(212a)의 상면에 형성된 두꺼운 후막 형태의 제2 캐소드전극(212b)의 존재로 인하여, 캐소드전극(212)과 게이트전극(215) 사이에 인가되는 전압에 의하여 에미터(217) 주변에 형성되는 전계는 애노드전극(222)에 인가되는 전압에 의하여 영향을 받지 않게 된다.In the field emission type backlight unit having the above structure, the thick thick film formed on the upper surface of the
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전계방출형 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다. 이하에서는 전술한 실시예들과 다른 점을 중심으로 설명하기로 한다.6 is a schematic cross-sectional view of a field emission backlight unit according to another exemplary embodiment of the present invention. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the above-described embodiments.
도 6을 참조하면, 상부기판(320)과 하부기판(310)이 소정간격 이격되어 서로 대향되게 배치되어 있다. 상기 상부기판(320)의 하면에는 애노드전극(322)이 형성되어 있으며, 상기 애노드전극(322)의 하면에는 형광체층(324)이 형성되어 있다.Referring to FIG. 6, the
상기 하부기판(310)의 상면에는 다수의 캐소드전극(312) 및 게이트전극(315)이 서로 교대로 형성되어 있다. 상기 캐소드전극(312)은 하부기판(310)의 상면에 형성되는 도전성 물질로 이루어지는 제1 캐소드전극(312a)과 상기 제1 캐소드전극(312a)의 상면에 제1 캐소드전극(312a)보다 두꺼운 두께로 형성되는 제2 캐소드전극(312b)으로 구성된다. 구체적으로, 상기 제1 캐소드전극(312a)은 대략 1000Å~3000Å 두께의 박막으로 형성되고, 상기 제2 캐소드전극(312b)은 대략 0.3㎛~50㎛ 두께의 후막으로 형성된다. 상기 제2 캐소드전극(312b)은 도전성 물질 또는 비도전성 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 제2 캐소드전극(312b)은 두꺼운 후막형태로 형성됨으로써 에미터(317) 주변에 형성되는 전계가 애노드전극(322)에 인가되는 전 압에 의하여 영향을 받지 않도록 하기 위한 것이다. 상기 제2 캐소드전극(312b)은 침상형 입자들로 구성되는 도전성 페이스트로 이루어지거나 비도전성 페이스트로 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 제1 및 제2 캐소드전극(312a,312b)이 모두 도전성 물질로 이루어지는 경우에는 제1 및 제2 캐소드전극(312a,312b)이 일체로 형성되는 것도 가능하다.On the upper surface of the
상기 게이트전극(315)은 하부기판(310)의 상면에 대략 1000Å~3000Å 두께의 박막으로 형성된다. 이러한 게이트전극(315)은 도전성 물질로 이루어진다.The
상기 제1 캐소드전극(312a)의 양측 가장자리에는 캐소드전극(312)과 게이트전극(315) 사이에 인가되는 전압에 의해 전자들을 방출하는 에미터(317)가 형성되어 있다. 이러한 에미터(317)는 예를 들면 탄소나노튜브(CNT) 등과 같은 전자방출물질로 이루어진다. 한편, 도면에는 도시되어 있지 않지만 상부기판(320)과 하부기판(310) 사이에는 상부기판(320)과 하부기판(310) 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 다수의 스페이서가 마련되어 있다.
상기와 같은 구조의 전계방출형 백라이트 유닛에서, 제1 캐소드전극(312a)의 상면에 형성된 두꺼운 후막 형태의 제2 캐소드전극(312b)의 존재로 인하여, 캐소드전극(312)과 게이트전극(315) 사이에 인가되는 전압에 의하여 에미터(317) 주변에 형성되는 전계는 애노드전극(322)에 인가되는 전압에 의하여 영향을 받지 않게 된다.In the field emission type backlight unit having the structure described above, the
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the preferred embodiment according to the present invention has been described above, this is merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 전계방출형 백라이트 유닛에 의하면 박막의 제1 게이트전극의 상면에 후막의 제2 게이트전극을 형성하거나 박막의 제2 캐소드전극의 상면에 후막의 제2 캐소드전극을 형성함으로써 에미터 주위에 형성되는 전계가 애노드전극에 인가되는 전압에 의하여 영향을 받지 않게 된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 전계방출형 백라이트 유닛에서는 애노드전극에 흐르는 전류가 종래 전계방출형 백라이트 유닛에서보다 줄어들게 되고, 그 결과 발광효율이 향상될 수 있다.As described above, according to the field emission type backlight unit according to the present invention, a second gate electrode of a thick film is formed on an upper surface of a first gate electrode of a thin film, or a second cathode electrode of a thick film is formed on an upper surface of a second cathode electrode of a thin film. By forming a, the electric field formed around the emitter is not affected by the voltage applied to the anode electrode. Accordingly, in the field emission type backlight unit according to the present invention, the current flowing through the anode is reduced than that of the conventional field emission type backlight unit, and as a result, the luminous efficiency can be improved.
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